Wetenschap
Het toevoegen van nanodeeltjes aan smeermiddelen verbetert hun vermogen om warmte te geleiden, smeren en beschermen tegen slijtage. Krediet:Zoya Fedorova
Recent onderzoek heeft aangetoond dat het toevoegen van nanodeeltjes aan vloeistoffen een aantal van hun eigenschappen aanzienlijk verbetert. "Nanofluids" zijn gesynthetiseerd met behulp van koolstofnanobuisjes en verschillende metalen, oxide en keramische nanodeeltjes. Het toevoegen van nanodeeltjes aan smeermiddelen verbetert hun vermogen om warmte te geleiden, smeren en beschermen tegen slijtage. Dit zijn belangrijke eigenschappen in de auto-industrie, omdat betere smeermiddelen leiden tot minder motorslijtage, minder geluid, en betere en langere motorprestaties.
Tot dusver, nanovloeistoffen die koolstofnanobuisjes gebruiken, hebben de beste resultaten laten zien. Nutsvoorzieningen, een team van Maleisische wetenschappers van de University of Nottingham Malaysia Campus en Taylor's University onderzoekt de effecten van het toevoegen van grafeen-nanoflakes aan verschillende in de handel verkrijgbare smeermiddelen. Grafeen is een ongelooflijk sterke koolstoflaag van één atoom dik met uitstekende thermische en elektrische geleidbaarheid, en eigenschappen voor het verminderen van slijtage en wrijving.
Het team ontdekte dat het toevoegen van slechts 0,01% grafeen nanovlokken in vergelijking met de totale massa smeermiddel de thermische geleidbaarheid met 17% verbeterde, met bijna geen veranderingen in viscositeit. De verbetering van de thermische eigenschappen van het smeermiddel varieerde over het algemeen afhankelijk van de grootte, concentratie en verwarmingssnelheden van de gebruikte grafeen-nanovlokken. De onderzoekers geloven dat de verbeterde thermische eigenschappen te wijten zijn aan het grote oppervlak van grafeen, gelijkmatige verdeling en Brownse beweging - de grillige willekeurige beweging van zijn moleculen als gevolg van botsingen met andere moleculen. Verbeterde thermische geleiding betekent dat het smeermiddel de warmte beter van een motor kan afvoeren.
Abdul Khaliq Rasheed van de University of Nottingham Malaysia Campus is optimistisch dat grafeen-nanosmeermiddelen ongeveer 20% langer meegaan dan de momenteel beschikbare 5, 000 en 10, 000 km motoroliën. Ze kosten misschien zelfs minder, omdat het toevoegen van nanodeeltjes de hoeveelheden andere additieven die momenteel nodig zijn, kan verminderen. Ze zouden motoren ook beter kunnen beschermen dan de momenteel beschikbare smeermiddelen, omdat ze wrijving verminderen. De grootste uitdaging voor onderzoekers is nu om een complete formule op basis van nanodeeltjes te ontwikkelen die voldoet aan de industrienormen, hij zegt.
Dr Mohammed Khalid, de hoofdonderzoeker van dit project, is van mening dat de commercialisering van de nanosmeermiddelen niet ver weg is, omdat veel bedrijven interesse hebben getoond om ze te ontwikkelen. In de toekomst, hij is van plan de impact van grafeen op koelvloeistoffen voor auto's en elektronische koeling te onderzoeken.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com